数据结构单链表

实验一单链表

一、实验目的

1、掌握用Vc++上机调试程序的基本方法；

2、掌握单链表的建立、插入、删除以及相关操作。

二、实验内容

1、单链表的插入算法；

2、单链表的删除算法；

3、两个有序单链表合并成一个有序单链表的算法。

三、实验要求

1、学生用C++/C完成算法设计和程序设计并上机调试通过；

2、撰写实验报告，提供实验测试数据和实验结果；

3、分析算法，要求给出具体的算法分析结果，包括时间复杂度和空间复杂度，并简要给出算法设计小结和心得。

四、实验准备

1、复习C 语言中指针的用法，特别是结构体的指针的用法；

2、了解单链表的概念，单链表的定义方法；

3、掌握线性表在链式存储结构上实现基本操作：查找、插入、删除的算法；在实现这些算法的时候，要注意判断输入数据的合法性，除此之外还要注意以下内容：在实现查找的时候，首先要判断该单链表是否为空，其次要判断查找后的结果( 查到时输出查到的数据，未查到时给出错误提示) 。

在实现插入的时候，由于是链式存储，它可以随机产生和回收存储空间，所以它不要判断线性表是否为满，但仍需判断要插入的位置是否合法，其次要注意插入的时候语句的顺序不可颠倒，否则出错。

在实现删除的时候，首先要判断线性表是否为空，为空则不能删除；其次在删除后要回收空间。

五、实验步骤

1 、编程实现建立一个单链表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素

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(1) 通过键盘读取元素建立单链表；

(2) 指定一个位置，在此位置之前插入一个新元素；

(3) 指定一个位置，删除此位置元素。

2、两个有序单链表合并成一个有序单链表的算法。

(1) 通过键盘读取元素建立2 个有序单链表；

(2) 将二两个有序单链表合并成一个有序单链表；

(3) 输出合并后的单链表。

六、实验参考代码1、编程实现建立一个单链表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#define OK 1

#define ERROR 0

typedef int ElemType;

typedef int Status;

typedef struct Lnode {

ElemType data;

struct Lnode *n ext;

}Lno de,*Li nkList;

//以下是建立单链表

void CreatList_L(Li nkList &head)

{ Lin kList tail, p;

int n,i;

p=(L node *)malloc(sizeof(L no de));

head=tail=p;

head-> next=NULL;

prin tf("Please in put len gth to creat a list:\n");

sca nf("%d", &n);

prin tf("Please in put a group of values of the list:\n"); for(i=1;i<=n; i++){ p= (Lnode *)malloc(sizeof(L no de));

scanf("%d", &p->data);

p-> next=NULL;

tail->n ext=p;

tail=p;

}

printf("A list has bee n created successfully!' n");

}

//以下是输出单链表

void OutputList_L(L in kList L){

Lin kList p = L->n ext;

if(p==NULL){

prin tf("\n No list'n");

return;

}

prin tf("The list is:\n ”);

while (p ) {

prin tf("%4d",p->data);

p = p_>n ext;

}

prin tf("\n");

}

//在第i个元素之前插入一个元素

Status List In sert_L(L in kList L, int i, ElemType e) { Lin kList p,s;

p=L;

int j=0;

while(p&&j

{ p=p->n ext; ++j; }

if(!p||j>i-1) return ERROR;

s=(Li nkList)malloc(sizeof(L no de));

s->data=e;s->n ext=p->n ext;

p_>n ext=s;

return OK;

}

//删除第i个元素

Status ListDelete_L(LinkList L, int i, ElemType &e) {

Lin kList p,q;

p=L;

int j=0;

while(p-> next&&j

p=p->n ext;++j;

}

if(!(p-> next)||j>i-1) return ERROR;

q=p->n ext;p->n ext=q _>n ext;

e=q_>data;free(q);

return OK;

}

void mai n()

{ Lin kList L;

int choice,i;

ElemType e;

choice=1;

prin tf("We should create a list first!");

CreatList_L(L);

OutputList_L(L); while(choice!=0) { prin tf("\n menu \n");

prin tf(" 1 insert a elem ");

printf(" 2 delete a elem ");

printf(" 3 output a list");

printf(” 4 exit ");

printf("\n---------------------------------------------------------------------------- \n");

prin tf("please choice ( 1,2, 3, 4)");

sca nf("%d",&choice);

if(choice==0) break;

else if(choice==1) {

prin tf("Please in put a pos and a value what you want to in sert: \n ”)； scanf("%d%d", &i,&e); if(List In sert_L(L,i,e)){

prin tf("The in sert ing acti on has bee n don e!\n");

OutputList_L(L);}

else prin tf("The in sert ing pos is error! please do aga in !\n");

}

else if (choice==2){

prin tf("Please in put a pos what you want to delete:\n");

sca nf("%d", & i);

if(ListDelete_L(L,i,e)){

printf("The deleting action has been done, the deleted value is %d\n",e);

OutputList_L(L);}

else prin tf("The pos what you want to delete is error! please do aga in!\n ”)；

}

else if (choice==3){

OutputList_L(L); }

else if(choice!=0)

prin tf("choice error\n");

}

}

2、两个有序单链表合并成一个有序单链表的算法。

实现提示：

程序需要3个指针：pa,pb,pc,其中pa, pb分别指向La表、Lb表的首结点，用pa遍历La 表，pb 遍历Lb表，pc指向合并后的新表的最后一个结点(即尾结点)，pc的初值指向La 表的头

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结点。

合并的思想是：先建立好两个链表La表和Lb表，然后依次扫描La和Lb中的元素，比较当

前元素的值，将较小者链到*pc之后，如此重复直到La或Lb结束为止，再将另一个链表余

下的内

容链到pc所指的结点之后。

#i nclude "stdio.h"

#in clude "stdlib.h"

typedef int ElemType;

typedef struct Lnode {

ElemType data;

struct Lnode *n ext;

}Lno de,*Li nkList;

//以下是建立单链表

void CreatList_L(Li nkList &head)

{ Lin kList tail, p;

int n,i;

p=(L node *)malloc(sizeof(L no de));

head=tail=p;

head-> next=NULL;

prin tf("Please in put len gth to creat a list:\n");

sca nf("%d", &n);

prin tf("Please in put a group of values of the list:\n");

for(i=1;i<=n; i++){

p= (Lnode *)malloc(sizeof(L no de));

seanf("%d", &p->data);

p-> next=NULL;

tail->n ext=p;

tail=p;

}

printf("A list has bee n created successfully!' n");

}

//以下是输出单链表

void OutputList_L(L in kList L){

Lin kList p = L->n ext;

if(p==NULL){

prin tf("\n No list'n");

return;

}

prin tf("The list is:\n ”);

while (p ) {

prin tf("%4d",p->data);

p = p_>n ext;

}

prin tf("\n");

}

//以下将La和Lb表合并为Lc表

void MergeList(LinkList &Lc, LinkList &La, LinkList &Lb)

{ Lin kList pa, pb, pc;

pa=La->n ext; pb=Lb->n ext;

Lc=pc=La;

while (pa&&pb){

if (pa->data<=pb->data){

pc->n ext=pa;pc=pa;pa=pa->n ext;

}

else {pc- >n ext=pb;pc=pb;pb=pb->n ext;

}

}

pc->n ext=pa?pa:pb;

free(Lb);

}

//以下是主程序

void mai n()

{ Lin kList La,Lb,Lc;

prin tf("We should create two in creme ntal and orderly lists first!\n"); prin tf("please creat a in creme ntal and orderly list A\n");

CreatList_L(La);

OutputList_L(La);

prin tf("please creat a in creme ntal and orderly list B:\n"); CreatList_L(Lb);

OutputList_L(Lb);

MergeList (Lc,La,Lb);

prin tf("The merge ing action has bee n don e!\n");

OutputList_L(Lc);

}